AS PRINCIPAIS ASPECTOS HISTÓRICOS DA TERMODINÂMICA

UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDÔNIA – UNIR

LICENCIATURA EM FÍSICA

CURSO DE TERMODINÂMICA

Eliel Oliveira Almeida

“PRINCIPAIS ASPECTOS HISTÓRICOS DA TERMODINÂMICA”

”

Ji-Paraná/2014

1. INTRODUÇÃO

Um dos passos mais remotos e de fundamental importância para o desenvolvimento e a sobrevivência da nossa espécie e civilizações foi o domínio do fogo pelos primeiros hominídeos. Tendo esse feito impulsionado à criação de diversas tecnologias, ferramentas a partir de matérias metálicos e cerâmicos.

        Com o aparecimento da maquina a vapor, usando o fogo como fonte de energia térmica, se deu o surgimento do grande processo de industrialização que nos condicionou ao atual estágio de desenvolvimento.

        Ao busca o compreendimento como os processos de transformação de energia ocorrem, a termodinâmica se constitui como um dos mais importantes ramos do conhecimento da física, como também para outras áreas das ciências. Por exemplo, à aplicação dela vai desde as máquinas a vapor até as modernas usinas nucleares, como também aproveitar-se à termodinâmica nas explicações de processos naturais em ecologia, biologia, economia ambiental e outros. Atualmente, esta ciência busca meios e mecanismos de melhor forma, para o aproveitamento de energia, desde a inovação de motores até mesmo a criação de novos condutores.

        Sendo assim a termodinâmica esta presente em muitos fenômenos do nosso dia a dia, dos motores dos nossos automóveis à panela de pressão. A revolução Industrial no século XVIII possibilitou a analise da matéria em determinadas temperaturas e pressão (Globo Ciência, 2011).

        Contudo define-se a termodinâmica, como ciência que estuda os fenômenos que lidam com temperatura, calor e pressão, analisando as propriedades da matéria em condições específicas. Em outras palavras, ela estuda as variações macroscópicas e microscópicas, incluindo a mudança de temperatura e de pressão de um conjunto de partículas. Esses estudos englobam, por exemplo, as mudanças de estado físico da matéria de sólido para líquido, ou de líquido para gasoso.

1. DESENVOLVIMENTO

2.1         Termometria

        O conceito, mas singular em Termodinâmica é o de temperatura, sendo comum em outras ciências física. A temperatura é a grandeza que caracteriza o estado térmico de um corpo ou sistema. O homem primitivo tinha conhecimento que a temperatura era um atributo dos corpos, impulsionando os sentidos de forma particular, independentemente do estado mecânico. De forma empírica a sensação térmica de calor e frio.

        Os primeiros estudos dos fenômenos térmicos remontasse aos sábios gregos que desenvolveram aparatos rudimentares que comprimiam o ar e vapores, tradicionalmente a associação ao cozimento, sendo os primeiros termômetros, atribuído a Galileu (provavelmente o primeiro a usar o conceito de energia), em 1592 utilizou um bulbo de vidro de tamanho de um punho aberto para atmosfera através de um tubo delgado (equipamento análogo foi atribuído por Filo de Bizâncio em 100 a.C.).

        No século XVII, o cientista inglês Robert Boyle constata que os gases em recipiente fechado a temperatura ambiente, o produto da pressão pelo volume permanecia constante, com também a temperatura de ebulição diminuía com a pressão. Mais tarde, ele admitiu, apesar das evidências enganosa de nossos sentidos, para que todos os organismos expostos às mesmas condições de calor e frio deviam têm a mesma temperatura, distinguindo temperatura de calor (a nível conceptual, diríamos, que tais conceitos empíricos originam confusão). Estes primeiros equipamentos tiveram algumas aplicações cientificas na época, por exemplo, o uso em Meterorología, e na Agricultura (no estudos de incubação de ovos), na Medicina (febres), e outros., no entanto as escalas eram arbitrarias, o que impedia as comparações até que um holandês (Farenheit) fabricante de instrumentos técnicos, introduzio em 1717 como ponto frio o congelamento de uma solução saturada de sal comum em agua, e a temperatura do corpo humano, dividido em 96 partes iguais, sendo utilizada em países anglo-saxões até hoje em nossos dias.

Em 1740, Andes Celsius propôs os ponto de fusão e ebulição da água ao nível do mar como pontos fixos (divisão de 100 graus, 100° ponto de gelo e de 0°vapor), mais tarde com a morte de Celsius o botânico e explorador Linneo corrigiu, ou melhor troncou os pontos de gelo (0° graus) e vapor (100° graus). Tendo a escala denominada de centígrada contraria a maioria das demais graduações, que eram de 60 graus, seguindo a astronomia, sendo esta conformação de graus fixos existido até 1967, sendo adotada em congresso IPTS’48 (Conversão Internacional de Temperatura) a temperatura do ponto triplo da água, como sendo o único ponto fixo a definição da temperatura da escala absoluta, desprezando a escala Celsius, sendo 273,15 °K para a escala absoluta.

2.2 – Calorimetria

        O professor e químico escocês Joseph Black em 1765, explicar os fenômenos caloríficos. Com o estudo da fusão do gelo descobre a noção de calor latente. Ele fez a distinção entre temperatura e calor. Black achava que a capacidade térmica era a quantidade de calor que uma substância pode reter. Mas, na realidade, trata-se da quantidade de energia necessária para se elevar a temperatura de uma substância até um dado valor.

Em 1774 Lomonosov, rejeitava a teoria do calórico e atribuía o calor como sendo o movimento microscópico molecular. Mayer e Joule (1842), descartam com experimentos essa tese. Em 1798, B. Thompson (conde Rumford) foi contra a teoria do calórico argumentando que se podia geral continuamente calor por ficção, contrario ao terceiro postulado da teoria. . A teoria calórica, auxilio Carnot para descobrir o Segunda Lei da Termodinâmica.

Na verdade, a palavra "caloria" é devido a Lavoisier, a quem devemos grande parte da nomenclatura físico-química. Entre outras grandes contribuições científica suas, associa-se a da respiração animal o processo de oxidação de carbono, deu nome ao oxigênio, atribuiu uma origem química a energia animal, e em sua obra "Réflexiones sur le flogistique" (1777) baniu a idéia de flogisto, o fluido interno das substâncias combustíveis, proposto por Stahl em 1697.

Embora Boyle tivesse usado de forma rentável em seu trabalho sobre gases ideais, em 1808 ressurge a teoria atômica da matéria, enunciando por Dalton suas três famosas leis: 1) a massa se conserva nas reações químicas, 2) as proporções em que há troca das sustâncias são definidas, 3) se duas substâncias se trocam em várias proporções, existe entre elas uma relação sensível de multiplicidade.